单片机选型九大注意事项

电视，洗衣机，咖啡机，遥控器和所有类型的已连接设备都需要人机交互，微控制器（MCU）通过处理使之成为可能。

市场上有无数MCU可以执行这类解决方案，以下总结了九个选型考虑因素，以帮助减少复杂性。

1.安全

安全设计应不仅考虑外界的连接访问，而且还应防止黑客通过物理手段实施潜在的恶意攻击。黑客不仅试图获得控制权或损害设备，还会获得设备记录和用户数据。对安全的全面审查应包括屏蔽层，安全配置硬件，内存保护单元，加密引导加载程序和加速器。

2.性能

大多数MCU应用程序编程均在Arm，MIPS和X86 CPU上运行。适当的规划可确保设计人员选择正确的MCU和相应的处理器，以在现在和将来提供必要的器件和系统性能。MCU的性能可以直接与处理器类型和速度，I/O速度和内存联系在一起。MCU其他性能因素包括以太网MAC、DMA等。

3.存储器

了解内存，性能和处理器之间的关系。在评估MCU时，不要被内存规格较弱的高性能处理器所迷惑。从表面上看，功能强大的处理器可能看起来像是一个强大的卖点。但如果没有足够的内存支持，性能将大大降低。

4.可扩展性

选择基于共享架构的微控制器系列可实现功能，引脚甚至程序的兼容性。这使得从一台设备到另一台设备的可伸缩性和代码重用更加容易，从而减少了编程麻烦和兼容性问题。这还缓解了需要多个微控制器协同工作以完成复杂任务的配置中的一些设计挑战。这些效率提高了产品上市时间减少了开发成本。

5.价格

将解决方案推向市场时，请密切关注成本并最大程度地提高效率。用成本过高的电路板来构建原型，但绝对不能是成品。此外也要注意许可费，一些MCU制造商会收取设备驱动程序的许可费用。

6.通信能力

在设计过程的规划阶段，考虑微控制器的通信支持至关重要。您的设备将如何与应用程序通信？设备将发送，接收什么类型的数据以及将其发送到何处？是否需要与其他本地设备进行交互？哪种通信方法和协议最能满足应用程序的要求：以太网，USB，蓝牙，蓝牙Mesh，Thread，802.15.4，ANT，2.4Ghz，4G，5G还是其他。

7.功耗要求

功率需求是另一个主要问题。个人设备需要小型纽扣电池驱动，因此需要最大的效率。目前在电动汽车中广泛采用的48伏标准正在使交通运输系统中的结构更坚固。通常，微控制器封装越小，MCU的能效就越高。

8.开发工具/社区支持

与微控制器爱好者一起工作既有意义又充满挑战。探索制造商和在线论坛（如StackOverflow和Reddit）提供的所有全面开发支持，它们具有来自开发社区的共享知识，在线上存在大量有用的个人博客。

9.封装

封装选项有数百种，但选择的四个主要标准是：类型，尺寸，引脚间距和引脚数。封装方面的考虑因素包括电源和环境因素：温度，湿度，抗干扰和极端冲击。在创建最终产品时，请考虑制造过程，例如易于焊接和易于与其他组件组装等。

如何选择最适合的单片机

根据设计任务的复杂程度来决定选择什么样的单片机 

• 存储器 

研发阶段，推荐使用Flash单片机，它有电写入、电擦除的优点，使得修改程序很方便，可以提高开发速度。对于初具规模的产品可选用OTP单片机，可省去掩膜时间，加快产品的上市时间 选用时程序存储器的容量只要够用就行了，不然会增加成本 如果要保存数据的话，选用EEPROM，或者支持IAP的单片机 

•运行速度 

单片机的运行速度首先看时钟频率，指令集，几个时钟为一个机器周期。

在选用单片机时要根据需要选择速度，不要片面追求高速度，单片机的稳定性、抗干扰性等参数基本上是跟速度成反比的，另外速度快功耗也大。 

• I/O口 

I/O 口的数量和功能是选用单片机时首先要考虑的问题之一，根据实际需要确定数量，I/O多余不仅芯片的体积增大，也增加了成本。 

驱动能力，驱动电流大的单片机可以简化外围电路 

• 定时/计数器 

多数单片机提供2~3个定时/计数器，有些定时/计数器还具有输入捕获、输出比较和PWM(脉冲宽度调制)功能，利用这些模块不仅可以简化软件设计，而且能少占用 CPU 的资源。 现在还有不少单片机提供了看门狗定时器 (WDT) ，当单片机“死机”后可以自动复位。 

选用时可根据自己的需要和编程要求进行选择，不要片面追求功能多，用不上的功能就等于金钱的浪费。 

• 串行接口 

单片机常见的串行接口有：标准UART接口、增强型UART接口、I2C总线接口、CAN总线接口、SPI接口、USB接口等。大部分单片机都提供了UART接口，也有部分单片机没有串行接口。 

• 模拟电路功能 

现在不少单片机内部提供了AD转换器、PWM输出和电压比较器，也有少量的单片机提供了DA转换器。

单片机集成片内AD转换器的同时，还集成了采样/保持电路，使用户容易建立精密的数据采集系统。PWM模块可用来产生不同频率和占空比的脉冲信号。可方便实现D/A输出功能。PWM输出模块也可以用来实现直流电机的调速等功能。 

单片机内部集成的电压比较器可以实现多种功能，例如作阈值检测，实现低成本的AD转换器等。 

• 工作电压、功耗 

单片机的工作电压最低可以达到1.8V，最高为6V，常见的是3V和5V 

单片机的功耗参数主要是指正常模式、空闲模式、掉电模式下的工作电流，用电池供电的系统要选用电流小的产品，同时要考虑是否要用到单片机的掉电模式，如果要用的话必须选择有相应功能的单片机。 

• 封装形式 

单片机常见的封装形式有： DIP( 双列直插式封装 ) 、 PLCC(PLCC 要对应插座 ) 、 QFP(四侧引脚扁平封装 ) 、 SOP( 双列小外形贴片封装 ) 等。 

• 抗千扰性能、保密性 

选用单片机要选择抗干扰性能好的，特别是用在干扰比较大的工业环境中的尤应如此。单片机加密后的保密性能也要好，这样可保证你的知识产权不容易被侵犯。 

• 其他方面 

在单片机的性能上还有很多要考虑的因素，比如中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内部有无时钟振荡器、有无上电复位功能等等。 

1 .单片机的可开发性 

这也是一个十分重要的因素。所选择的单片机是否有足够的开发手段，直接影响到单片机能否顺利开发，以及开发的速度。对于被选择的单片机，应考虑下列问题。 

2 .开发工具、编程器 

有没有集成的开发环境，在支持汇编语言的同时是否支持 C 语言，使用 C 语言可加快你的开发进度，另外 C 语言的移植性也好。 

你所选用的单片机有没有编程器支持，或能否采用 ISP 编程。 

3 .开发成本 

你选择的单片机对应的编程器、仿真器价格是否高，是否要用专用设备，比如有时单片机需要选用专用的编程器，这样你的开发成本就高了。 

4 .开发人员的适应性 

这也是一个很实际的问题，如果有两种单片机都能解决问题，当然选一种你熟悉的品种。在大多数情况下大家往往优先考虑选择 51 系列的单片机。 

5 .技术支持和服务 

可以从下面几个方面进行考虑。 

(1) 技术是否成熟 

经大量使用被证明是成熟的产品你可以放心使用。 

(2) 有无技术服务 

国内有没有代理商和相应的技术支持，网站提供的资料是否丰富，包括芯片手册，应用指南，设计方案，范例程序等。 

(3) 单片机的可购买性 

单片机是否可直接购买到，这是指单片机能否直接从厂家或其代理商处买到，购买的途径是否顺畅。单片机是否有足够的供应量，以保证所选择的单片机能满足产品的生产需要。 

选择单片机，还应注意选择那些仍然在生产之中的型号，已经停产的单片机是不能选用的，因为它已无后续供货能力，直接影响到产品的继续生产和生命力。同时，也会给人以一种过时的感觉，从而影响产品的新颖性。 

最好还要看一下所选用的单片机是否在改进之中，显然，对于准备推出新版本或有新版本的单片机，选择用于应用系统或产品具有较强的后劲。 

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